ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Сопротивляемость из "Сварка и свариваемые материалы Том 1 " В соответствии с условиями длительной работы под напряжением при высоких температурах стали должны обладать сопротивлением ползучести, длительной прочностью, стабильностью свойств во времени и жаростойкостью. Перечисленные свойства с учетом необходимости обеспечения технологичности сталей при выплавке, отливке, ковке, прокатке, термической обработке и сварке достигаются введением в их состав 0,5—2,0 % Сг, 0,2—1,0 % Мо, 0,1—0,3% V, а также в некоторых случаях небольших добавок редкоземельных элементов и В. [c.225] Оптимальное сочетание механических свойств изделий из перлитных жаропрочных сталей достигается применением нормализации (или закалки) с последующим высокотемпетуриым отпуском. При этом обеспечивается структура, состоящая из дисперсной ферритокарбидной смеси. У хромомолибденованадиевых сталей, особенно в случае применения закалки, появляется бей-нитная структурная составляющая. [c.225] Металлургическая свариваемость жаропрочных перлитных сталей, определяемая отношением металла к плавлению, металлургической обработке и последующей кристаллизации шва. не вызывает существенных осложнений. Технология сварки и сварочные материалы на современном уровне обеспечивают необходимую стойкость металла шва против образования торячих трещин и высокие характеристики, предъявляемые к основному металлу. [c.225] Тепловая же свариваемость осложняется склонностью сварных соединений к образованию холодных трещин и разупрочнением свариваемого металла в зоне термического влияния сварки. [c.226] Холодные трещины — хрупкие разрушения сварных соединений жаропрочных перлитных сталей, могут возникать в процессе сварки или непосредственно после ее окончания в результате образования метастабильных структур (троостита, мартенсита) в участках околошовной зоны, нагретых выше температуры Асз вследствие дополнительного охрупчивания сварных соединений под влиянием водорода и действия силового фактора. Последний определяется величиной и характером сварочных напряжений. Суммирование напряжений, вызванных неравномерным нагревом и структурными превращениями, может привести к исчерпанию пластичности охрупченных участков сварного соединения и вызвать его разрушение. [c.226] Образование метастабильных закалочных структур в околошовной зоне определяется во многом системой легирования сталей. Так, в одних и тех же условиях сварки хромомолибденованадиевые стали в большей степени склонны к образованию холодных трещин по сравнению с хромомолибденовыми. [c.226] В связи с тем, что растворимость диффузионно подвижного водорода при нормальной температуре в низколегированных сталях мала, а между его концентрацией и равновесным парциальным давлением в газовой фазе существует квадратичная зависимость, водород способен создавать в несплошностях металла значительные давления, что может приводить к образованию микротрещин (флокенов) в охрупченных участках сварного соединения. Так, при температуре 20 °С и концентрации водорода в металле 5 мл/ЮО г давление его в несплошностях жаропрочной перлитной стали может достигать 0,0981 10 МПа (10 ат). При 200 °С давление водорода в несплошностях снижается примерно на три порядка [3]. В связи с этим для сварки рекомендуется использовать низководородные сварочные материалы (электроды с основным покрытием, осушенные защитные газы, прокаленные флюсы). [c.226] Действие силового фактора во многом определяется жесткостью сварной конструкции, которая связана с толщиной свариваемых элементов. Это обстоятельство также необходимо учитывать при выборе методов предотвращения образования холодных трещин. [c.226] Повышение температуры свариваемого металла способствует эвакуации водорода из сварного соединения в связи со значительным увеличением диффузионной подвижности водорода. [c.227] Кроме того, повышение температуры металла при любом его структурном состоянии увеличивает его пластичность, а следовательно, и деформационную способность. Повышение пластичности сварного соединения имеет такое же важное значение для предотвращения образования холодных трещин, как и снижение напряжений, поскольку трещины образуются в результате исчерпавия деформационной способности металла под действием напряжений. [c.227] При сварке теплоустойчивых сталей необходимо ограничивать не только нижний, но и верхний предел температур подогрева. Излишне высокие температуры подогрева приводят к распаду аустенита в высокотемпературной области с образованием грубой феррито-перлитной структуры, не обеспечивающей необходимую длительную прочность и ударную вязкость сварных соединений. [c.227] Поскольку перераспределение напряжений и структурные превращения могут происходить и после окончания сварки, в некоторых случаях необходимы дополнительные меры, предотвращающие образование холодных трещин в сварных соединениях. К ним, например, относится выдержка сварных соединений после окончания сварки при 150—200 °С в течение несколькиих часов для завершения превращения остаточного аустенита и эвакуации водорода. [c.227] Вернуться к основной статье